سردترین نقطه جهان بر روی سیاره زمین، فلات خاوری قطب جنوب (East Antarctic Plateau) در نزدیکی گنبد آرگوس و ایستگاه تحقیقاتی وستوک است که ماهواره‌های ناسا دمای خیره‌کننده منفی ۹۸.۶ درجه سانتی‌گراد را در آن به ثبت رسانده‌اند. همچنین در میان مناطق مسکونی دائمی که انسان‌ها در آن به کار و زندگی مشغولند، روستای افسانه‌ای اویمیاکون (Oymyakon) در منطقه سیبری روسیه با رکورد دمای منفی ۷۱.۲ درجه سانتی‌گراد، عنوان قطب سرمای جهان مسکونی را با افتخار به دوش می‌کشد.
مرزهای انجماد در سیاره زمین؛ سرما چگونه اندازه‌گیری و ثبت می‌شود؟
سیاره زمین در کنار اقیانوس‌های پهناور و کویرهای سوزان، سرزمین‌هایی از جنس یخ و تاریکی بی‌پایان دارد که قوانین زیست‌شناسی و فیزیک را به چالش می‌کشند. اندازه‌گیری دمای این نقاط فوق‌العاده منجمد از دو طریق انجام می‌شود: دماسنج‌های مستقر در ایستگاه‌های هواشناسی زمینی که دمای هوای استاندارد در ارتفاع ۲ متری سطح زمین را ثبت می‌کنند، و سنسورهای مادون‌قرمز حرارتی نصب‌شده بر روی ماهواره‌های مدارگرد ناسا (مانند ماهواره Landsat 8 و ماهواره Aqua) که دمای دقیق پوسته برف و یخ را با دقت اعشاری اندازه‌گیری می‌نمایند.
به گزارش پایگاه علمی بین‌المللی ScienceDaily، ترکیب ارتفاع بالا (بیش از ۳۵۰۰ متر از سطح دریا)، آسمان کاملاً صاف و بدون ابر، سکون طولانی هوا و هفته‌ها تاریکی مطلق در زمستان قطبی، شرایطی پدید می‌آورد که گرما به سرعت از زمین به سمت فضای لایتناهی فرار کرده و کمترین دماهای قابل تصور در طبیعت شکل می‌گیرد.
رکورد رسمی ثبت‌شده توسط دماسنج زمینی متعلق به ۲۱ جولای ۱۹۸۳ در ایستگاه وستوک روسیه با دمای منفی ۸۹.۲ درجه سانتی‌گراد است. اما داده‌های تحلیلی ماهواره‌ای ناسا نشان می‌دهد که در دره‌های کم‌عمق میان گنبد آرگوس و گنبد فوجی در قطب جنوب، حفره‌های هوای سنگین و راکد دمای سطح یخ را تا منفی ۹۸.۶ درجه سانتی‌گراد (منفی ۱۴۵ درجه فارنهایت) پایین می‌آورند که مرز نهایی سرما روی کره زمین به شمار می‌رود.
فلات خاوری قطب جنوب؛ جهنم یخی بدون حیات
فلات خاوری جنوبگان خشک‌ترین، مرتفع‌ترین و سردترین بیابان کره زمین است. میانگین بارش سالانه در این ناحیه کمتر از چند میلی‌متر است و هوای آن از کویر لوت نیز خشک‌تر می‌باشد. شرایط اقلیمی این منطقه به گونه‌ای است که:
روستای اویمیاکون؛ زندگی شگفت‌انگیز در قطب سرمای مسکونی جهان
در حالی که در قطب جنوب هیچ ساکن بومی وجود ندارد و تنها دانشمندان در پایگاه‌های ایزوله زندگی می‌کنند، در شرق سیبری و در منطقه یاقوتستان (جمهوری ساخا) روسیه، حدود ۵۰۰ انسان سرسخت در روستایی به نام اویمیاکون زندگی روزمره خود را سپری می‌کنند. نام اویمیاکون در زبان بومیان ساخا به معنای «آب یخ‌نزده» است که به چشمه‌های آب گرم معدنی اشاره دارد که حتی در سرمای زیر صفر نیز یخ نمی‌زنند.
مدارس در چه دمایی تعطیل می‌شوند؟
در بیشتر کشورهای دنیا، سرمای منفی ۱۰ درجه باعث اعلام وضعیت اضطراری می‌شود. اما در اویمیاکون، زندگی طبق روال معمول پیش می‌رود! کودکان تا سن ۱۱ سالگی تنها زمانی از رفتن به مدرسه معاف می‌شوند که دمای هوا به کمتر از منفی ۵۲ درجه سانتی‌گراد برسد! دانش‌آموزان دبیرستانی نیز تا دمای منفی ۵۶ درجه موظف به حضور در کلاس‌های درس هستند.
چالش‌های روزمره زندگی در سرمای منفی ۶۰ درجه
زندگی در چنین سرمایی نیازمند سازگاری‌های حیرت‌انگیزی است که شبیه به فیلم‌های علمی‌تخیلی به نظر می‌رسد:
شهر یاکوتسک؛ پایتخت یخبندان و الماس جهان
تنها در فاصله چندصد کیلومتری اویمیاکون، شهر یاکوتسک (Yakutsk) قرار دارد که با جمعیتی بیش از ۳۵۰ هزار نفر، بزرگ‌ترین و سردترین کلانشهر جهان روی خاک منجمد است. میانگین دمای زمستان در این شهر منفی ۴۰ تا منفی ۵۰ درجه است. تمام ساختمان‌ها و برج‌های این شهر روی پایه‌های بتنی بلند (شمع‌های فولادی) احداث شده‌اند؛ زیرا اگر گرما و حرارت موتورخانه‌های ساختمان مستقیماً به زمین برسد، یخ‌های پرمافراست ذوب شده و ساختمان در باتلاق ناشی از آب شدن خاک واژگون خواهد شد!
جدول مقایسه‌ای سردترین نقاط روی کره زمین
در جدول زیر، رکورددارترین مناطق سرد جهان و ویژگی‌های منحصربه‌فرد آنها را گردآوری کرده‌ایم:
بدن انسان در سرمای منفی ۵۰ تا منفی ۹۰ درجه چه واکنشی نشان می‌دهد؟
هنگامی که انسان در هوای منفی ۵۰ درجه قدم می‌گذارد، واکنش‌های بیولوژیکی دفاعی بدن در کسر از ثانیه فعال می‌شوند:
۱. انقباض عروقی و پدیده سرمازدگی (Frostbite)
مغز انسان برای زنده نگه داشتن اندام‌های حیاتی (قلب، ریه و کبد)، جریان خون دست‌ها، پاها، گوش‌ها و بینی را به شدت کاهش می‌دهد. در دمای منفی ۵۰ درجه، اگر پوست صورت یا دست‌ها بدون پوشش باشد، در کمتر از ۲ تا ۵ دقیقه بافت‌های نرم یخ زده و سلول‌ها نابود می‌شوند که در صورت عدم درمان سریع، به سیاه شدن عضو و قطع آن منجر می‌گردد.
۲. سوزش ریه‌ها و انجماد تنفسی
تنفس هوای منفی ۶۰ درجه بدون ماسک پشمی یا فیلتر تنفسی، مانند استنشاق مستقیم شیشه خردشده است! نای و ریه‌ها برای گرم کردن هوای ورودی به سرعت رطوبت خود را از دست می‌دهند که به سرفه‌های خونی، اسپاسم مجاری هوایی و خفگی موقت ختم می‌شود. اهالی بومی سیبری یاد گرفته‌اند که همیشه از بینی و با دهان کاملاً بسته و از پشت چند لایه شال تنفس کنند.
۳. پدیده برهنگی متناقض در هیپوترمی حاد (Paradoxical Undressing)
اگر دمای مرکزی بدن انسان به زیر ۲۸ درجه سانتی‌گراد افت کند، مغز دچار اختلال عملکرد شدید می‌شود. در آخرین مراحل هیپوترمی پیش از بیهوشی، انقباض عروق محیطی ناگهان متوقف شده و خون گرم مرکزی به سمت پوست هجوم می‌آورد. در این لحظه، فرد یخ‌زده احساس گرمازدگی و سوختگی شدید کاذب می‌کند و لباس‌های گرم خود را در میان برف‌ها از تن درمی‌آورد که در پزشکی قانونی نشانه‌ای کلاسیک از مرگ در اثر سرمای شدید است.
هشدار مهم: خطرات عینک‌های فلزی و تماس پوستی با فلزات
در سرمای زیر منفی ۴۰ درجه، هرگز نباید از عینک‌هایی با فریم فلزی استفاده کرد. دمای فلزات به سرعت با هوای محیط همگام می‌شود و با کوچک‌ترین تماس با پوست پلک یا گونه، رطوبت لایه‌های اپیدرم یخ بسته و پوست به فلز جوش می‌خورد. جدا کردن فلز باعث کنده شدن کامل گوشت صورت خواهد شد.
چه جانورانی در سرمای منجمد قطب زنده می‌مانند؟
طبیعت شاهکارهای شگفت‌انگیزی برای بقا در انجماد خلق کرده است. پنگوئن‌های امپراتور در جنوبگان با ایجاد دسته‌های متراکم هزارتایی و جابه‌جایی مداوم از مرکز به لبه‌ها، گرمای بدن یکدیگر را تا ۳۷ درجه حفظ می‌کنند. در شمالگان، خرس‌های قطبی لایه‌ای ضخیم از چربی به قطر ۱۰ سانتی‌متر و موهای توخالی شفاف دارند که نور خورشید را مانند فیبر نوری به پوست سیاه گرماگیر آنها هدایت می‌کند. روباه‌های قطبی نیز می‌توانند سرمای کشنده منفی ۷۰ درجه را بدون افت دمای بدن تحمل نمایند.
دریاچه پنهان وستوک؛ راز حیات باستانی در زیر ۴۰۰۰ متر یخ منجمد
یکی از هیجان‌انگیزترین کشفیات زمین‌شناسی قرن بیستم در اعماق سردترین نقطه جهان، کشف دریاچه وستوک (Lake Vostok) بود. دانشمندان روس با استفاده از رادارهای نفوذگر در یخ متوجه شدند که درست در زیر ایستگاه تحقیقاتی وستوک و در عمق ۴ کیلومتری یخ‌های فشرده، یک دریاچه آب مایع عظیم به وسعت تقریبی دریاچه انتاریو پنهان شده است!
آب این دریاچه با وجود دمای زیر صفر، به دلیل فشار خردکننده وزن کوه‌های یخی بالایی و گرمای زمین‌گرمایی ملایم کف زمین مایع باقی مانده است. این اکوسیستم برای بیش از ۱۵ میلیون سال از اتمسفر زمین و نور خورشید کاملاً جدا و ایزوله بوده است. نمونه‌برداری‌های بااحتیاط دانشمندان از لایه‌های یخ رویی دریاچه، وجود باکتری‌ها و ریزسازواره‌هایی را اثبات کرد که در تاریکی مطلق و سرمای فرین زنده مانده‌اند؛ کشفی که امید اخترزیست‌شناسان را برای یافتن نشانه‌های حیات در اقیانوس‌های زیرسطحی قمر «اروپا» (قمر مشتری) و «انسلادوس» (قمر زحل) به شدت تقویت کرد.
مهندسی شگفت‌انگیز پایگاه‌های تحقیقاتی در قطب جنوب؛ نبرد با باد و برف
ساخت ایستگاه‌های مسکونی برای دانشمندان در فلات قطب جنوب، از نظر چالش‌های مهندسی با ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی مقایسه می‌شود. دو دشمن اصلی این سازه‌ها سرمای منفی ۸۰ درجه و انباشت مداوم برف ناشی از طوفان‌های خشن بلک‌بلیزارد (Blizzard) است:
شگفتی‌های بیشتر در دنیای علم و کائنات
کاوش در نقاط فرین و رکورددار زمین همیشه حس کنجکاوی و حیرت انسان را برمی‌انگیزد. اگر این مقاله برای شما جذاب بوده است، پیشنهاد می‌کنیم به اعماق آب‌های تاریک سیاره سر بزنید و مقاله رازآلود عمیق‌ترین نقطه اقیانوس را در گودال ماریانا بخوانید. همچنین اگر به شگفتی‌های کهکشان‌ها علاقه‌مندید، مقاله خیره‌کننده بزرگ‌ترین ستاره جهان را از دست ندهید.
علاوه بر این، برای آشنایی با تحولات جغرافیای سیاسی می‌توانید گزارش دقیق تعداد کشورهای جهان را بررسی کنید و یا سرگذشت غم‌انگیز تنوع زیستی را در مقاله حیوانات منقرض شده در ۱۰۰ سال اخیر مرور فرمایید.
ترفند طلایی: سردترین نقطه کل جهان هستی کجاست؟
سردترین نقطه شناخته‌شده در کائنات روی زمین نیست؛ بلکه در فاصله ۵ هزار سال نوری از ما در صورت فلکی قنطورس و درون سحابی بومرنگ (Boomerang Nebula) قرار دارد. دمای این سحابی کیهانی منفی ۲۷۲.۱۵ درجه سانتی‌گراد (تنها ۱ درجه بالاتر از صفر مطلق فیزیک!) است که حتی از دمای تابش پس‌زمینه کیهانی بیگ‌بنگ نیز سردتر می‌باشد!
نکات پایانی و جمع‌بندی کاربردی
شناخت سردترین نقطه جهان، دریچه‌ای به شگفتی‌های نامتناهی سیستم اقلیمی سیاره زمین و مرزهای بقای حیات است. از دشت‌های بی‌کران و منجمد فلات قطب جنوب تا اراده پولادین اهالی اویمیاکون که در سرمای منفی ۶۰ درجه زندگی پرنشاطی بنا کرده‌اند، همگی یادآور قدرت تطبیق‌پذیری شگفت‌انگیز موجودات زنده با سخت‌ترین شرایط محیطی هستند. سیاره ما در هر گوشه خود شگفتی‌هایی دارد که مرزهای دانسته‌های علم را به چالش می‌کشد.
نظرات کاربران